“今年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給這三個(gè)人，確實(shí)毫不意外�！�

　　新京報(bào)記者 謝蓮 編輯 張樹婧

　　“今年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給這三個(gè)人，確實(shí)毫不意外�！�10月4日下午，中科院物理所原研究員、北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心原首席科學(xué)家、上海交通大學(xué)李政道研究所講席教授丁洪在接受新京報(bào)記者采訪時(shí)表示，這三位科學(xué)家獲獎(jiǎng)也屬于眾望所歸。

　　北京時(shí)間10月4日下午，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給法國(guó)科學(xué)家阿蘭·阿斯佩(Alain Aspect)、美國(guó)科學(xué)家約翰·克勞澤(John F. Clauser)和奧地利科學(xué)家安東·蔡林格(Anton Zeilinger)，以表彰他們?cè)凇凹m纏光子實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證違反貝爾不等式和開創(chuàng)量子信息科學(xué)”方面所作出的貢獻(xiàn)。他們將平均分享1000萬瑞典克朗(約合人民幣647萬元)的獎(jiǎng)金。

　　丁洪表示，這三位科學(xué)家的研究?jī)r(jià)值主要有兩方面，一是證明了量子具有糾纏性，也就是證明量子力學(xué)是正確的，這也就證明了愛因斯坦的一個(gè)錯(cuò)誤；二是他們的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)，為今后量子信息技術(shù)尤其是量子通信的發(fā)展鋪平了道路。

　　獲獎(jiǎng)?wù)呤钦l？

　　阿斯佩、克勞澤、蔡林格三人獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)在許多人的意料之內(nèi)。主要是因?yàn)�，三�?010年就曾同獲沃爾夫物理學(xué)獎(jiǎng)，表彰他們?cè)诹孔蛹m纏領(lǐng)域的成就，為量子通信和量子計(jì)算等量子信息技術(shù)建立了基礎(chǔ)。

　　12年之后，三位科學(xué)家因?yàn)槠湓诹孔有畔⒖茖W(xué)技術(shù)方面的貢獻(xiàn)同獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

　　諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)委員會(huì)在10月4日的聲明中表示，阿斯佩、克勞澤和蔡林格使用糾纏量子態(tài)進(jìn)行了開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了研究和控制處于糾纏狀態(tài)的粒子的潛力。這一試驗(yàn)結(jié)果為量子信息相關(guān)新技術(shù)的發(fā)展掃清了障礙。

　　現(xiàn)年75歲的阿蘭·阿斯佩是法國(guó)物理學(xué)家、巴黎薩克萊大學(xué)和巴黎綜合理工學(xué)院教授、法國(guó)科學(xué)院院士，同時(shí)也是香港城市大學(xué)香港高等研究院高級(jí)研究員。

　　據(jù)香港城市大學(xué)官網(wǎng)介紹，阿斯佩以其揭示量子力學(xué)最有趣特性的實(shí)驗(yàn)而聞名。1982年，他對(duì)糾纏光子的貝爾不等式測(cè)試推動(dòng)解決了愛因斯坦(Albert Einstein)和玻爾(Niels Bohr)之間關(guān)于量子力學(xué)的爭(zhēng)論。

　　約翰·克勞澤1942年12月出生于美國(guó)加利福尼亞州，是美國(guó)知名實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家和理論物理學(xué)家。

　　據(jù)他的官網(wǎng)介紹，克勞澤最出名的是他對(duì)量子力學(xué)基礎(chǔ)的貢獻(xiàn)，尤其是他提出的克勞澤-霍恩-西蒙尼-霍爾特不等式(CHSH)、第一個(gè)通過實(shí)驗(yàn)證明非局部量子糾纏的真實(shí)性，以及塑造了局部現(xiàn)實(shí)主義理論。

　　安東·蔡林格現(xiàn)年77歲，是奧地利量子物理學(xué)家、維也納大學(xué)物理學(xué)教授、奧地利科學(xué)院量子光學(xué)與量子信息研究所高級(jí)科學(xué)家。

　　據(jù)奧地利科學(xué)院官網(wǎng)介紹，蔡林格因其對(duì)量子物理學(xué)基礎(chǔ)在概念和實(shí)驗(yàn)方面開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)聞名，尤其是他在量子糾纏領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)和理論工作廣受認(rèn)可。

　　這項(xiàng)研究的價(jià)值在哪兒？

　　“這三位科學(xué)家對(duì)量子糾纏的研究，最大的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值就在于推動(dòng)現(xiàn)代量子信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是量子通信和量子計(jì)算�！倍『閷�(duì)新京報(bào)記者解釋道。

　　諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)介紹稱，當(dāng)前，量子力學(xué)逐漸開始得到應(yīng)用，關(guān)于量子計(jì)算機(jī)、量子網(wǎng)絡(luò)、量子加密通信的研究越來越得到重視。

　　推進(jìn)量子信息技術(shù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵影響因素就是，量子力學(xué)如何允許兩個(gè)或多個(gè)粒子以糾纏狀態(tài)存在——因?yàn)榧m纏對(duì)中一個(gè)粒子的狀態(tài)會(huì)決定另一個(gè)粒子的狀態(tài)，即使它們相距非常遙遠(yuǎn)。

　　長(zhǎng)期以來，問題的關(guān)鍵在于，這種相關(guān)性是否是因?yàn)榧m纏對(duì)中的粒子包含隱藏變量，從而“指示”它們?cè)趯?shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)。1960年代，約翰·斯圖爾特·貝爾提出了貝爾不等式，指的是如果存在隱藏變量，則大量的測(cè)量結(jié)果之間的相關(guān)性永遠(yuǎn)不會(huì)超過某個(gè)數(shù)值。但量子力學(xué)預(yù)測(cè)某種類型的實(shí)驗(yàn)將違反貝爾不等式，從而導(dǎo)致更強(qiáng)的相關(guān)性。

　　克勞澤發(fā)展了一個(gè)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)，他的測(cè)量通過明顯違反貝爾不等式支持了量子力學(xué)，也就意味著量子力學(xué)不能被使用隱藏變量的理論所取代。阿斯佩進(jìn)一步發(fā)展了這一實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)了重要的漏洞。蔡林格則開始使用量子糾纏態(tài)，他的研究小組還證明了一種被稱為量子隱形傳態(tài)的現(xiàn)象，它可以將量子態(tài)從一個(gè)粒子移動(dòng)到遠(yuǎn)距離的另一個(gè)粒子。

　　“簡(jiǎn)單來說，這三位科學(xué)家證明了量子具有糾纏性，某種程度上來說也就是證明了愛因斯坦的一個(gè)錯(cuò)誤，因?yàn)樗�是反�?duì)這一點(diǎn)的�！倍『楸硎�，“幾位科學(xué)家上世紀(jì)七八十年代就完成了基本的實(shí)驗(yàn)，但到今年才基本全部完成驗(yàn)證�！�

　　他進(jìn)一步指出，從具體應(yīng)用來看，這三位科學(xué)家通過開創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)證明，量子糾纏具有非定域性，也就是說量子糾纏可以在很遠(yuǎn)的距離進(jìn)行超光速的傳輸，利用這一點(diǎn)，人們可以開展量子通信和量子密碼的研究。

　　諾貝爾物理學(xué)委員會(huì)主席安德斯·伊爾貝克表示，“越來越清楚的是，一種新的量子技術(shù)正在出現(xiàn)。我們可以看到，獲獎(jiǎng)?wù)邔?duì)糾纏態(tài)方面的研究非常重要，甚至超出了關(guān)于量子力學(xué)解釋的基本問題�！�

　　目前，研究人員正在推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，以利用單個(gè)粒子系統(tǒng)的特殊特性來構(gòu)建量子計(jì)算機(jī)、改進(jìn)測(cè)量、建立量子網(wǎng)絡(luò)并發(fā)展安全的量子加密通信。

　　鏈接：諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)小知識(shí)

　　諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)是阿爾弗雷德·諾貝爾在其遺囑中提到的第一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。從1901年至2021年，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)已頒發(fā)過115次，其中47次授予單一獲獎(jiǎng)?wù)撸?2次由兩位獲獎(jiǎng)?wù)叻窒恚?6次由三位獲獎(jiǎng)?wù)叻窒怼?/p>

　　截至2021年，共有219位諾貝爾獎(jiǎng)物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。其中，美國(guó)科學(xué)家約翰·巴丁是唯一曾在1956年和1972年兩次獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)�，這意味著共有218人曾獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

　　最年輕的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主是勞倫斯·布拉格，他1915年和父親亨利·布拉格共同獲獎(jiǎng)時(shí)年僅25歲。最年長(zhǎng)的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主是亞瑟·阿斯金，他2018年獲獎(jiǎng)時(shí)已96歲。

　　在諾貝爾六大獎(jiǎng)項(xiàng)中，物理學(xué)獎(jiǎng)是女性獲獎(jiǎng)人次第二少的獎(jiǎng)項(xiàng)，只多于僅有2位女性獲獎(jiǎng)的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。截至2021年，共有4名女性曾獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，分別是瑪麗·居里(1903年獲獎(jiǎng)，1911年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng))、瑪麗亞·梅耶(1963年獲獎(jiǎng))、唐娜·斯特里克蘭(2018年獲獎(jiǎng))、安德烈婭·蓋茲(2020年獲獎(jiǎng))。

　　據(jù)人民網(wǎng)報(bào)道，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)主要集中四個(gè)領(lǐng)域：粒子物理、天體物理、凝聚態(tài)物理、原子分子及光物理。但2021年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)首次頒給了氣候?qū)W家真鍋淑郎(Syukuro Manabe)和克勞斯·哈塞爾曼(Klaus Hasselmann)，以表彰其在“地球氣候建模、量化氣候變化以及對(duì)全球變暖的可靠預(yù)測(cè)”方面的貢獻(xiàn)；喬治·帕里西(Giorgio Parisi)因“在從原子到行星尺度的物理系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了無序和漲落的相互作用”同獲當(dāng)年獎(jiǎng)項(xiàng)。